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PRESENTAZIONE

Nella Fisica contemporanea capire non è più considerata un’esigenza primaria. Si è consolidata l’attitudine di limitarsi a verificare che le previsioni teoriche concordino con i risultati sperimentali, senza curarsi di capire come questo avvenga. In verità non tutti hanno sempre condiviso questo atteggiamento, ad Einstein non bastava ottenere risultati corretti, voleva capire anche perché erano corretti. Sarà benvenuto il lettore che vuole capire!

Insieme faremo un paziente lavoro di analisi dei concetti che costituiscono i fondamenti della teoria della Relatività, da cui avremo risultati inediti e clamorosi. Abbiamo cercato la semplicità massima, ma il lettore dovrà già conoscere alcuni concetti fondamentali come “energia”, “quantità di moto”, “forza”, “vettore”, ecc., e almeno le basi del calcolo differenziale. Queste nozioni sono ben note agli studenti dei primi anni delle Facoltà scientifiche, ad ingegneri, fisici sperimentali, insegnanti di Matematica e Fisica, ecc.. Il lettore che appartiene a queste categorie troverà una esposizione rigorosa, ma sempre chiara ed accessibile.

Da alcuni decenni si è affermata fra i fisici una fiducia quasi mistica nei confronti della Matematica:

“se una teoria è matematicamente elegante e simmetrica, è necessariamente vera; se non c’è accordo con i risultati sperimentali non si corregge la teoria ma si devono rifare gli esperimenti”.

Non condividiamo questa atteggiamento, la Matematica fornisce strumenti potentissimi per la Fisica, ma non è Fisica. È una libera costruzione dell’intelletto in qualche modo simile all’Arte, ma costituisce anche un potente mezzo di comunicazione e di elaborazione delle informazioni indispensabile per la Scienza. I suoi elementi derivano per astrazione dall’esperienza. Consideriamo una sbarra di legno, trascurando peso, colore, temperatura ecc., rimane la lunghezza, così si arriva al concetto geometrico di segmento. Peso, colore, e temperatura sono argomenti della Fisica.

L’eliminazione delle proprietà fisiche rende universali i concetti della Matematica, ma segna anche il confine del suo dominio, oltre il quale si entra nei regni della Fisica, della Chimica, della Biologia, dell’Ingegneria ecc.. Le proprietà degli spazi matematici si stabiliscono a priori, mentre lo spazio-tempo fisico ha proprietà ben definite che si possono dedurre solo da osservazioni sperimentali (se va bene).